presa

1. Julio Acosta Vega
Xavier Chávez Reyes
Marco Salcedo Arciniega

2. Definición
 En ingeniería se denomina presa o represa a una barrera
fabricada con piedra, hormigón o materiales sueltos, que
se construye habitualmente en una cerrada o desfiladero
sobre un río o arroyo1 con la finalidad de embalsar el
agua en el cauce fluvial para su posterior
aprovechamiento en abastecimiento o regadío, para
elevar su nivel con el objetivo de derivarla a
canalizaciones de riego, o para la producción de energía
mecánica al transformar la energía potencial del
almacenamiento en energía cinética, y ésta nuevamente
en mecánica al accionar la fuerza del agua un elemento
móvil. La energía mecánica puede aprovecharse
directamente, como en los antiguos molinos, o de forma
indirecta para producir energía eléctrica, como se hace
en las centrales hidroeléctricas.

3. Terminología
 El embalse: es el volumen de agua que
queda retenido por la presa.
 El vaso: es la parte del valle que,
inundándose, contiene el agua embalsada.
 La cerrada o boquilla: es el punto concreto
del terreno donde se construye la presa.
 La presa o cortina: propiamente dicha,
cuyas funciones básicas son, por un lado
garantizar la estabilidad de toda la
construcción, soportando un empuje
hidrostático del agua, y por otro no permitir
la filtración del agua

4. A su vez, en la presa se
distingue…
 Los paramentos, caras o taludes: son las dos superficies más o menos verticales
principales que limitan el cuerpo de la presa, el interior o de aguas arriba, que está en
contacto con el agua, y el exterior o de aguas abajo.
 La coronación: es la superficie que delimita la presa superiormente.
 Los estribos o empotramientos: son los laterales del muro que están en contacto con la
cerrada contra la que se apoya.
 La cimentación: es la parte de la estructura de la presa, a través de la cual se
transmiten las cargas al terreno, tanto las producidas por la presión hidrostática como
las del peso propio de la estructura.
 El aliviadero o vertedero: es la estructura hidráulica por la que rebosa el agua
excedentaria cuando la presa ya está llena.
 Las compuertas: son los dispositivos mecánicos destinados a regular el caudal de
agua a través de la presa.
 La descarga de fondo: permite mantener el denominado caudal ecológico aguas abajo
de la presa.
 Las tomas son también estructuras hidráulicas, pero de menor entidad, y son utilizadas
para extraer agua de la presa para un cierto uso, como puede ser abastecimiento a
una central hidroeléctrica o a una ciudad.
 Las esclusas: que permiten la navegación "a través" de la presa.
 La escalera de peces: que permite la migración de los peces en sentido ascendente de
la corriente.

5. Tipos de presas
 De gravedad (de hormigón rodillado o
convencional)
 De contrafuertes
 De arco-bóveda
 De escollera (de tierra o de roca), y
también llamadas de materiales sueltos
(estas son todas de gravedad).
 Presa hinchable

6. Presa de gravedad

7. Presa de arco

8. Según su Aplicación
 Presas filtrantes o diques de retención: son aquellas que tienen la función de
retener sólidos, desde material fino, hasta rocas de gran tamaño, transportadas por
torrentes en áreas montañosas, permitiendo sin embargo el paso del agua.
 - Presas de control de avenidas: son aquellas cuya finalidad es la de laminar el
caudal de las avenidas torrenciales, con el fin de que no se cause daño a los terrenos
situados aguas abajo de la presa en casos de fuerte tormenta.
 - Presas de derivación: El objetivo principal de estas es elevar la cota del agua para
hacer factible su derivación, controlando la sedimentación del cauce de forma que no
se obstruyan las bocatomas de derivación. Este tipo de presas son, en general, de
poca altura ya que el almacenamiento del agua es un objetivo secundario.
 En la foto, la bocatoma está en la margen derecha del río. La estructura que atraviesa
el río sirve para crear un pequeño represamiento para garantizar el funcionamiento de
la bocatoma.
 - Presas de Almacenamiento: El objetivo principal de éstas es retener el
agua para su uso regulado en irrigación, generación eléctrica,
abastecimiento a poblaciones, recreación o navegación, formando grandes
vasos o lagunas artificiales. El mayor porcentaje de presas del mundo, las
de mayor capacidad de embalse y mayor altura de cortina corresponden a
este objetivo.
 - Presas de Relaves : Son estructuras de retención de sólidos sueltos y líquidos de
desecho, producto de la explotación minera, los cuales son almacenados en vasos
para su decantación. Por lo común son de menores dimensiones que las presas que
retienen agua, pero en algunos casos corresponden a estructuras que contienen
enormes volúmenes de estos materiales. Al igual que las presas hidráulicas tienen
cortina (normalmente del mismo tipo de material), vertedero, y en vez de tener una
obra de toma o bocatoma poseen un sistema para extraer los líquidos.

9. Aliviaderos
 Toda presa tiene que tener un
sistema para evacuar el agua en caso
de lluvias torrenciales que puedan
llenarla hasta límites peligrosos.

10. Aliviadero de presa Llyn
Brianne

11. PARCON ESPOL
 El Proyecto tiene cobertura nacional, pues en el Parque
del Conocimiento participarían empresas y universidades
de todo el Ecuador.
 El Parque del Conocimiento tiene un área asignada de
aprox. 200 ha. en el campus Gustavo Galindo Velasco
 La inversión total para construir la fase primera del Parque
del Conocimiento asciende a 30 millones de dólares, de
los cuales 20 los aportaría el Gobierno del
Ecuador a través de la Secretaría Nacional de Ciencia y
Tecnología (SENACYT) y 10 aporta la ESPOL sin
considerar el valor de las 200 ha. asignadas al Parque del
Conocimiento

12. Presa del PARCON
 De esas 200ha. Que tendrá el parque
del conocimiento, cerca de 20 hectáreas
pertenecerán al lago artificial que será
encausado por medio de una presa que
ya se encuentra en construcción.
 El lago estará conformado por la
acumulación de las aguas lluvias y
servirá para el riego y recreación de los
usuarios.

13. Represa

14. Aliviadero

15. Proceso de Compactación del
núcleo y los espaldones de la
presa

16. Levantamiento de la Presa, Núcleo y
espaldones.

17. Precauciones
 Cuando se va a construir una presa se
debe elegir cuidadosamente el suelo.
 Se debe hacer un estudio del suelo con el
que se va a trabajar. Estudios tales como:
 Análisis Granulométrico y clasificación
SUCS
 Determinación de la Densidad in-situ:
 Densímetro nuclear, cono de arena, globo
de hule.

18. Precauciones…
 Se debe realizar correctamente la
compactación.
 Hay que construir sobre un buen suelo
si se trata de una presa. Se debe evitar
la arena y trabajar con materiales lo
suficientemente permeables para evitar
las tubificaciones.
 Conocer los limites plásticos y líquidos
del terreno.
 Mejorar el terreno de ser necesario.

19. DETERMINACION DE LA
DENSIDAD IN SITU
 El ensayo permite obtener la densidad de terreno y
así verificar los resultados obtenidos en faenas de
compactación de suelos, en las que existen
especificaciones en cuanto a la humedad y la
densidad.
 Entre los métodos utilizados, se encuentran el
método del cono de arena, el del balón de caucho e
instrumentos nucleares entre otros.
 La densidad del suelo estará dada por la siguiente
expresión:
g hum = P hum / Vol. Exc ( grs/cc )
 Si se determina luego el contenido de humedad (w)
del material extraído, el peso unitario seco será:
g seco = ghum / ( 1 + w ) ( grs/cc )

20. Método del balón de
caucho
 A través de este método, se obtiene directamente
el volumen del agujero dejado por el suelo que
se ha extraído. Por medio de un cilindro
graduado, se lee el volumen de agua bombeado
que llena la cavidad protegida con el balón de
caucho que impide la absorción del agua en el
terreno.
 Como ventaja, este método resulta ser más
directo y rápido que el cono de arena, pero entre
sus desventajas se encuentran la posibilidad de
ruptura del balón o la imprecisión en adaptarse a
las paredes del agujero, producto de cavidades
irregulares o proyecciones agudas lo que lo
hacen poco utilizado.

21. Método del densímetro de
membrana
 Aplicable a suelos donde predomina la
grava media y gruesa. Una vez nivelada la
superficie, se coloca un anillo metálico de
diámetro aproximado de 2 mt. y se procede
a excavar el material que encierra el anillo
en una profundidad aproximada de 30 cm.
 Una vez removido el material, se coloca
una membrana plástica que se adapta
perfectamente al interior del anillo y al
fondo de la grava. Esta membrana se llena
con agua, registrando el volumen que llena
la cavidad y que corresponderá al volumen
de material extraído.

22. Método del cono gigante
 Aplicable a suelos donde
predominan las partículas mayores a
50 mm. o en suelos como gravas
uniformes, en donde la utilización de
la arena no resulta conveniente
puesto que esta ocuparía los vacíos
que originalmente poseen las gravas.
En reemplazo de arena, es común
utilizar gravilla o bolitas de vidrio.

23. Método mediante bloques
Se utiliza para determinar la densidad de suelos
cohesivos en estado natural, en suelos
compactados y suelos estabilizados, donde se
determina el peso y volumen de muestras en
estado inalterado. Estas muestras son extraídas
cuidadosamente mediante un cuchillo o espátula
y son recubiertas con parafina sólida. De la
pared de la excavación se extrae una muestra
representativa para determinar el contenido de
humedad. La muestra no perturbada, se pesa y
se determina su volumen al depositarla dentro
de un sifón, leyendo en un cilindro graduado el
volumen de agua desplazado al cual se le debe
restar el volumen de parafina que recubre la
muestra para lo cual es necesario saber la
densidad de ésta.

24. Método Cono de Arena
 Es el método lejos más
utilizado. Representa
una forma indirecta de
obtener el volumen del
agujero utilizando para
ello, una arena
estandarizada
compuesta por
partículas cuarzosas,
sanas, no cementadas,
de granulometría
redondeada y
comprendida entre las
mallas Nº 10 ASTM (2,0
mm.) y Nº 35 ASTM (0,5
mm.).

25. Método Nuclear
Los medidores nucleares de densidad son
ahora usados con frecuencia para determinar
el peso específico seco compactado de suelo.
Los densímetros nucleares operan en huecos
taladrados o desde la superficie del terreno. El
aparato mide el peso de suelo húmedo por
volumen unitario y también el peso del agua
presente en un volumen unitario de suelo. El
peso específico seco de suelo compactado se
determina restando el peso del agua del peso
específico húmedo del suelo.

26. Método Nuclear

27. Volúmenes mínimo de muestra según
el tamaño máximo de partículas del
suelo
Tamaño máximo de
partículas
( mm. )
Volumen mínimo de la
muestra (cm3)
5 750
10 1500
25 2000
50 3000
80 4000

28. Fotos de las visitas de
campo

29. Fotos de las visitas de
campo

30. Fotos de las visitas de
campo

31. Lago

32. Aguas Abajo

33. Aguas Abajo

34. Aguas Abajo

35. Aliviadero

36. Se hara el seguimiento
respectivo para una
presentacion de segundo
parcial